面外极化是二维 (2D) 铁电体非常理想的特性,适用于垂直夹层型光电铁电器件,特别是超薄铁电器件。然而,尽管近年来取得了巨大进步,但二维混合双钙钛矿铁电家族中的面外极化仍未实现。
在这里,江西科技大学Le-Ping Miao等人根据之前的工作 2D 杂化双钙钛矿 HQERN ((S3HQ)4EuRb(NO3)8, S3HQ = S-3-羟基奎宁环),进一步设计了有机组分上 F 取代的分子策略,成功获得了 FQERN ((S3FQ) 4EuRb(NO3)8, S3FQ = S-3-氟奎宁鎓) 显示圆偏振发光 (CPL) 响应。值得注意的是,与单极轴铁电体 HQERN 相比,FQERN 不仅表现出多极轴铁电性和铁弹性共存的多铁性,而且实现了面外铁电极化,居里温度大幅提高至 94 K。这主要是由于引入氟取代的有机阳离子,导致取向改变和晶格空隙占有率减少。
研究表明,F-取代是实现和优化铁电功能特性的有效策略,为二维铁电材料在微纳光电器件中的应用提供了更多可能性
Na Wang, Ze-Jiang Xu, Hao-Fei Ni, Wang Luo, Hua-Kai Li, Mei-Ling Ren, Chao Shi, Heng-Yun Ye, Xiao-Bin Fu, Yi Zhang, Le-Ping Miao, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202409796.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202409796
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